14- Explica la segunda ley de la termodinámica
Segunda ley de la termodinámica.
Las primeras máquinas térmicasconstruidas, fueron dispositivos muy eficientes. Solo una pequeña fracción del calor absorbido de la fuente de la alta temperatura se podía convertir en trabajo útil. Aun al progresar los diseños de la ingeniería, una fracción apreciable del calor absorbido se sigue descargando en el escape de una máquina a baja temperatura, sin que pueda convertirse en energía mecánica. Sigue siendo una esperanza diseñar una maquina que pueda tomar calor de un depósito abundante, como el océano y convertirlo íntegramente en un trabajo útil. Entonces no seria necesario contar con una fuente de calor una temperatura más alta que"
martes, 27 de abril de 2010
el medio ambiente quemando combustibles. De la misma manera, podría esperarse, que se diseñara un refrigerador que simplemente transporte calor, desde un cuerpo frío a un cuerpo caliente, sin que tenga que gastarse trabajo exterior. Ninguna de estas aspiraciones ambiciosas violan la primera ley de la termodinámica. La máquina térmica sólo podría convertir energía calorífica completamente en energía mecánica, conservándose la energía total del proceso. En el refrigerador simplemente se transmitiría la energía calorifica de un cuerpo frío a un cuerpo caliente, sin que se perdiera la energía en el proceso. Nunca se ha logrado ninguna de estas aspiraciones y hay razones para que se crea que nunca se alcanzarán.
La segunda ley de la termodinámica, que es una generalización de la experiencia, es una exposición cuyos artificios de aplicación no existen. Se tienen muchos enunciados de la segunda ley, cada uno de los cuales hace destacar un aspecto de ella, pero se puede demostrar que son equivalentes entre sí. Clausius la enuncio como sigue: No es posible para una máquina cíclica llevar continuamente calor de un cuerpo a otro que esté a temperatura más alta, sin que al mismo tiempo se produzca otro efecto (de compensación). Este enunciado desecha la posibilidad de nuestro ambicioso refrigerador, ya que éste implica que para transmitir calor continuamente de un objeto frío a un objeto caliente, es necesario proporcionar trabajo de un agente exterior. Por nuestra experiencia sabemos que cuando dos cuerpos se encuentran en contacto fluye calor del cuerpo caliente al cuerpo frío. En este caso, la segunda ley elimina la posibilidad de que la energía fluya del cuerpo frío al cuerpo caliente y así"
La segunda ley de la termodinámica, que es una generalización de la experiencia, es una exposición cuyos artificios de aplicación no existen. Se tienen muchos enunciados de la segunda ley, cada uno de los cuales hace destacar un aspecto de ella, pero se puede demostrar que son equivalentes entre sí. Clausius la enuncio como sigue: No es posible para una máquina cíclica llevar continuamente calor de un cuerpo a otro que esté a temperatura más alta, sin que al mismo tiempo se produzca otro efecto (de compensación). Este enunciado desecha la posibilidad de nuestro ambicioso refrigerador, ya que éste implica que para transmitir calor continuamente de un objeto frío a un objeto caliente, es necesario proporcionar trabajo de un agente exterior. Por nuestra experiencia sabemos que cuando dos cuerpos se encuentran en contacto fluye calor del cuerpo caliente al cuerpo frío. En este caso, la segunda ley elimina la posibilidad de que la energía fluya del cuerpo frío al cuerpo caliente y así"
determina la dirección de la transmisión del calor. La dirección se puede invertir solamente por medio de gasto de un trabajo.
Kelvin (con Planck) enuncio la segunda ley con palabras equivalentes a las siguientes: es completamente imposible realizar una transformación cuyo único resultado final sea el de cambiar en trabajo el calor extraído de una fuente que se encuentre a la misma temperatura. Este enunciado elimina nuestras ambiciones de la máquina térmica, ya que implica que no podemos producir trabajo mecánico sacando calor de un solo depósito, sin devolver ninguna cantidad de calor a un depósito que esté a una temperatura más baja.
Para demostrar que los dos enunciados son equivalentes, necesitamos demostrar que si cualquiera de los enunciados es falso, el otro también debe serlo. Supóngase que es falso el enunciado de Clausius, de tal manera que se pudieran tener un refrigerador que opere sin que se consuma el trabajo. Podemos usar una máquina ordinaria para extraer calor de un cuerpo caliente, con el objeto de hacer trabajo y devolver parte del calor a un cuerpo frío.
Pero conectando nuestro refrigerador 'perfecto' al sistema, este calor se regresaría al cuerpo caliente, sin gasto de trabajo, quedando así utilizable de nuevo para su uso en una máquina térmica. De aquí que la combinación de una maquina ordinaria y el refrigerador 'perfecto' formará una máquina térmica que"
Kelvin (con Planck) enuncio la segunda ley con palabras equivalentes a las siguientes: es completamente imposible realizar una transformación cuyo único resultado final sea el de cambiar en trabajo el calor extraído de una fuente que se encuentre a la misma temperatura. Este enunciado elimina nuestras ambiciones de la máquina térmica, ya que implica que no podemos producir trabajo mecánico sacando calor de un solo depósito, sin devolver ninguna cantidad de calor a un depósito que esté a una temperatura más baja.
Para demostrar que los dos enunciados son equivalentes, necesitamos demostrar que si cualquiera de los enunciados es falso, el otro también debe serlo. Supóngase que es falso el enunciado de Clausius, de tal manera que se pudieran tener un refrigerador que opere sin que se consuma el trabajo. Podemos usar una máquina ordinaria para extraer calor de un cuerpo caliente, con el objeto de hacer trabajo y devolver parte del calor a un cuerpo frío.
Pero conectando nuestro refrigerador 'perfecto' al sistema, este calor se regresaría al cuerpo caliente, sin gasto de trabajo, quedando así utilizable de nuevo para su uso en una máquina térmica. De aquí que la combinación de una maquina ordinaria y el refrigerador 'perfecto' formará una máquina térmica que"
infringe el enunciado de Kelvin-Planck. O podemos invertir el argumento. Si el enunciado Kelvin-Planck fuera incorrecto, podríamos tener una máquina térmica que sencillamente tome calor de una fuente y lo convierta por completo en trabajo. Conectando esta máquina térmica 'perfecta' a un refrigerador ordinario, podemos extraer calor de un cuerpo ordinario, podemos extraer calor de un cuerpo caliente, convertirlo completamente en trabajo, usar este trabajo para mover un refrigerador ordinario, extraer calor de un cuerpo frío, y entregarlo con el trabajo convertido en calor por el refrigerador, al cuerpo caliente. El resultado neto es una transmisión de calor desde un cuerpo frío, a un cuerpo caliente, sin gastar trabajo, lo infringe el enunciado de Clausius.
La segunda ley nos dice que muchos procesos son irreversibles. Por ejemplo, el enunciado de Clausius específicamente elimina una inversión simple del proceso de transmisión de calor de un cuerpo caliente, a un cuerpo frío. Algunos procesos, no sólo no pueden regresarse por sí mismos, sino que tampoco ninguna combinación de procesos pueden anular el efecto de un proceso irreversible, sin provocar otro cambio correspondiente en otra parte."
La segunda ley nos dice que muchos procesos son irreversibles. Por ejemplo, el enunciado de Clausius específicamente elimina una inversión simple del proceso de transmisión de calor de un cuerpo caliente, a un cuerpo frío. Algunos procesos, no sólo no pueden regresarse por sí mismos, sino que tampoco ninguna combinación de procesos pueden anular el efecto de un proceso irreversible, sin provocar otro cambio correspondiente en otra parte."
13- Primera ley de la termodinámica
Permítase que un sistema cambie de un estado inicial de equilibrio , a un estado final de equilibrio , en un camino determinado, siendo el calor absorbido por el sistema y el trabajo hecho por el sistema. Después calculamos el valor de . A continuación cambiamos el sistema desde el mismo estado hasta el estado final , pero en esta ocasión por u n camino diferente. Lo hacemos esto una y otra vez, usando diferentes caminos en cada caso. Encontramos que en todos los intentos es la misma. Esto es, aunque y separadamente dependen del camino tomado, no depende, en lo absoluto, de cómo pasamos el sistema del estado al estado , sino solo de los estados inicial y final (de equilibrio)."
Permítase que un sistema cambie de un estado inicial de equilibrio , a un estado final de equilibrio , en un camino determinado, siendo el calor absorbido por el sistema y el trabajo hecho por el sistema. Después calculamos el valor de . A continuación cambiamos el sistema desde el mismo estado hasta el estado final , pero en esta ocasión por u n camino diferente. Lo hacemos esto una y otra vez, usando diferentes caminos en cada caso. Encontramos que en todos los intentos es la misma. Esto es, aunque y separadamente dependen del camino tomado, no depende, en lo absoluto, de cómo pasamos el sistema del estado al estado , sino solo de los estados inicial y final (de equilibrio)."
gravitacional en ausencia de fricción, el trabajo hecho depende solo de las posiciones de los puntos y no, en absoluto, de la trayectoria por la que el cuerpo se mueve. De esto concluimos que hay una energía potencial, función de las coordenadas espaciales del cuerpo, cuyo valor final menos su valor inicial, es igual al trabajo hecho al desplazar el cuerpo. Ahora, en la termodinámica, encontramos experimentalmente, que cuando en un sistema ha cambiado su estado al , la cantidad dependen solo de las coordenadas inicial y final y no, en absoluto, del camino tomado entre estos puntos extremos. Concluimos que hay una función de las coordenadas termodinámicas, cuyo valor final, menos su valor inicial es igual al cambio en el proceso. A esta función le llamamos función de la energía interna.
Representemos la función de la energía interna por la letra . Entonces la energía interna del sistema en el estado , , es solo el cambio de energía interna del sistema, y esta cantidad tiene un valor determinado independientemente de la forma en que el sistema pasa del estado al estado f: Tenemos entonces que:
Como sucede para la energía potencial, también para que la energía interna, lo que importa es su cambio. Si se escoge un valor arbitrario para la energía interna en un sistema patrón de referencia, su valor en cualquier otro estado puede recibir un valor determinado. Esta ecuación se conoce como la primera ley de la termodinámica, al aplicarla debemos recordar que se considera positiva cuando el calor entra al sistema y que será positivo cuando el trabajo lo hace el sistema.
A la función interna , se puede ver como muy abstracta en este momento. En realidad, la termodinámica clásica no ofrece una"
Representemos la función de la energía interna por la letra . Entonces la energía interna del sistema en el estado , , es solo el cambio de energía interna del sistema, y esta cantidad tiene un valor determinado independientemente de la forma en que el sistema pasa del estado al estado f: Tenemos entonces que:
Como sucede para la energía potencial, también para que la energía interna, lo que importa es su cambio. Si se escoge un valor arbitrario para la energía interna en un sistema patrón de referencia, su valor en cualquier otro estado puede recibir un valor determinado. Esta ecuación se conoce como la primera ley de la termodinámica, al aplicarla debemos recordar que se considera positiva cuando el calor entra al sistema y que será positivo cuando el trabajo lo hace el sistema.
A la función interna , se puede ver como muy abstracta en este momento. En realidad, la termodinámica clásica no ofrece una"
explicación para ella, además que es una función de estado que cambia en una forma predecible. ( Por función del estado, queremos decir, que exactamente, que su valor depende solo del estado físico del material: su constitución, presión, temperatura y volumen.) La primera ley de la termodinámica, se convierte entonces en un enunciado de la ley de la conservación de la energía para los sistemas termodinámicos.
La energía total de un sistema de partículas , cambia en una cantidad exactamente igual a la cantidad que se le agrega al sistema, menos la cantidad que se le quita.
Podrá parecer extraño que consideremos que sea positiva cuando el calor entra al sistema y que sea positivo cuando la energía sale del sistema como trabajo. Se llegó a esta convención, porque fue el estudio de las máquinas térmicas lo que provocó inicialmente el estudio de la termodinámica. Simplemente es una buena forma económica tratar de obtener el máximo trabajo con una maquina de este tipo, y minimizar el calor que debe proporcionársele a un costo importante. Estas naturalmente se convierten en cantidades de interés.
Si nuestro sistema sólo sufre un cambio infinitesimal en su estado, se absorbe nada más una cantidad infinitesimal de calor y se hace solo una cantidad infinitesimal de trabajo , de tal manera que el cambio de energía interna también es infinitesimal. Aunque y no son diferencias verdaderas, podemos escribir la primera ley diferencial en la forma:"
La energía total de un sistema de partículas , cambia en una cantidad exactamente igual a la cantidad que se le agrega al sistema, menos la cantidad que se le quita.
Podrá parecer extraño que consideremos que sea positiva cuando el calor entra al sistema y que sea positivo cuando la energía sale del sistema como trabajo. Se llegó a esta convención, porque fue el estudio de las máquinas térmicas lo que provocó inicialmente el estudio de la termodinámica. Simplemente es una buena forma económica tratar de obtener el máximo trabajo con una maquina de este tipo, y minimizar el calor que debe proporcionársele a un costo importante. Estas naturalmente se convierten en cantidades de interés.
Si nuestro sistema sólo sufre un cambio infinitesimal en su estado, se absorbe nada más una cantidad infinitesimal de calor y se hace solo una cantidad infinitesimal de trabajo , de tal manera que el cambio de energía interna también es infinitesimal. Aunque y no son diferencias verdaderas, podemos escribir la primera ley diferencial en la forma:"
Podemos expresar la primera ley en palabras diciendo: Todo sistema termodinámico en un estado de equilibrio, tiene una variable de estado llamada energía interna cuyo cambio en un proceso diferencial está dado por la ecuación antes escrita.
La primera ley de la termodinámica se aplica a todo proceso de la naturaleza que parte de un estado de equilibrio y termina en otro. Decimos que si un sistema esta en estado de equilibrio cuando podemos describirlo por medio de un grupo apropiado de parámetros constantes del sistema como presión ,el volumen, temperatura, campo magnético y otros la primera ley sigue verificándose si los estados por los que pasa el sistema de un estado inicial (equilibrio), a su estado final (equilibrio), no son ellos mismos estados de equilibrio. Por ejemplo podemos aplicar la ley de la termodinámica a la explosión de un cohete en un tambor de acero cerrado.
Hay algunas preguntas importantes que no puede decir la primera ley. Por ejemplo, aunque nos dice que la energía se conserva en todos los procesos, no nos dice si un proceso en particular puede ocurrir realmente. Esta información nos la da una generalización enteramente diferente, llamada segunda ley de la termodinámica, y gran parte de los temas de la termodinámica dependen de la segunda ley."
La primera ley de la termodinámica se aplica a todo proceso de la naturaleza que parte de un estado de equilibrio y termina en otro. Decimos que si un sistema esta en estado de equilibrio cuando podemos describirlo por medio de un grupo apropiado de parámetros constantes del sistema como presión ,el volumen, temperatura, campo magnético y otros la primera ley sigue verificándose si los estados por los que pasa el sistema de un estado inicial (equilibrio), a su estado final (equilibrio), no son ellos mismos estados de equilibrio. Por ejemplo podemos aplicar la ley de la termodinámica a la explosión de un cohete en un tambor de acero cerrado.
Hay algunas preguntas importantes que no puede decir la primera ley. Por ejemplo, aunque nos dice que la energía se conserva en todos los procesos, no nos dice si un proceso en particular puede ocurrir realmente. Esta información nos la da una generalización enteramente diferente, llamada segunda ley de la termodinámica, y gran parte de los temas de la termodinámica dependen de la segunda ley."
12- ¿Qué es un gas ideal?
Se denomina gas perfecto o ideal, aquel que obedece exactamente las leyes de Boyle, Charles, etc, en cualquier circunstancia. Un gas que se comporta exactamente como describe la teoría cinética; también se le llama gas perfecto. En realidad no existen gases ideales, pero en ciertas condiciones de temperatura y presión, los gases tienden al comportamiento ideal.
Explica la primera ley de la termodinámica"
Se denomina gas perfecto o ideal, aquel que obedece exactamente las leyes de Boyle, Charles, etc, en cualquier circunstancia. Un gas que se comporta exactamente como describe la teoría cinética; también se le llama gas perfecto. En realidad no existen gases ideales, pero en ciertas condiciones de temperatura y presión, los gases tienden al comportamiento ideal.
Explica la primera ley de la termodinámica"
10- ¿Quien fue William Thompson?
William Thomson, primer barón Kelvin fue un físico y matemático británico. Kelvin destacó por sus importantes trabajos en el campo de la termodinámica y la electrónica gracias a sus profundos conocimientos de análisis matemático. Es uno de los científicos que más hizo por llevar a la física a su forma moderna. Es especialmente famoso por haber desarrollado la escala de temperatura Kelvin. Recibió el título de barón Kelvin en honor a los logros alcanzados a lo largo de su carrera."
William Thomson, primer barón Kelvin fue un físico y matemático británico. Kelvin destacó por sus importantes trabajos en el campo de la termodinámica y la electrónica gracias a sus profundos conocimientos de análisis matemático. Es uno de los científicos que más hizo por llevar a la física a su forma moderna. Es especialmente famoso por haber desarrollado la escala de temperatura Kelvin. Recibió el título de barón Kelvin en honor a los logros alcanzados a lo largo de su carrera."
8- ¿Quien descubrió los grados Fahrenheit?
Daniel Gabriel Fahrenheit diseñó una escala empleando como referencia una mezcla de agua y sal de cloruro de amonio a partes iguales, cuya temperatura de congelación es más baja que la del agua y la de ebullición más alta. Los valores de congelación y ebullición del agua convencional (el 0 y el 100 de la escala Celsius) quedaron fijados en 32 °F y 212 °F, respectivamente. En consecuencia, al abarcar un intervalo más amplio, la escala Fahrenheit permite mayor precisión que la centígrada a la hora de delimitar una temperatura determinada. En concreto, 180 grados Fahrenheit (212-32) corresponden a 100 grados Celsius; es decir, ambas escalas están en una relación de 9 a 5 y el 0 °C se corresponde con 32 °F; por lo tanto, las conversiones resultan: F=9C/5+32 y C=(F-32)5/9.
Publicó estos resultados en 1714, en Acta Editorum. Por entonces los termómetros usaban como líquido de referencia el alcohol y, a partir de los conocimientos que había adquirido Roemer de la expansión térmica de los metales, Fahrenheit pudo sustituirlo ventajosamente por mercurio a partir de 1716."
Daniel Gabriel Fahrenheit diseñó una escala empleando como referencia una mezcla de agua y sal de cloruro de amonio a partes iguales, cuya temperatura de congelación es más baja que la del agua y la de ebullición más alta. Los valores de congelación y ebullición del agua convencional (el 0 y el 100 de la escala Celsius) quedaron fijados en 32 °F y 212 °F, respectivamente. En consecuencia, al abarcar un intervalo más amplio, la escala Fahrenheit permite mayor precisión que la centígrada a la hora de delimitar una temperatura determinada. En concreto, 180 grados Fahrenheit (212-32) corresponden a 100 grados Celsius; es decir, ambas escalas están en una relación de 9 a 5 y el 0 °C se corresponde con 32 °F; por lo tanto, las conversiones resultan: F=9C/5+32 y C=(F-32)5/9.
Publicó estos resultados en 1714, en Acta Editorum. Por entonces los termómetros usaban como líquido de referencia el alcohol y, a partir de los conocimientos que había adquirido Roemer de la expansión térmica de los metales, Fahrenheit pudo sustituirlo ventajosamente por mercurio a partir de 1716."
"7- ¿Qué es un grado kelvin?
kelvin (antes llamado grado Kelvin),[1] simbolizado como K, es la unidad de temperatura de la escala creada por William Thomson en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión. William Thomson, quien más tarde sería Lord Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor."
kelvin (antes llamado grado Kelvin),[1] simbolizado como K, es la unidad de temperatura de la escala creada por William Thomson en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión. William Thomson, quien más tarde sería Lord Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor."
"Es una de las unidades del Sistema Internacional de Unidades y se corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua.[2] Se representa con la letra 'K', y nunca '°K'. Actualmente, su nombre no es el de 'grados kelvin', sino solamente 'kelvin'; no se dice '19 grados Kelvin' sino '19 kelvin' o '19 K'.[2]
Coincidiendo el incremento en un grado Celsius con el de un kelvin, su importancia radica en el 0 de la escala: la temperatura de 0 K es denominada 'cero absoluto' y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. A la temperatura medida en kelvin se le llama 'temperatura absoluta', y es la escala de temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química."
Coincidiendo el incremento en un grado Celsius con el de un kelvin, su importancia radica en el 0 de la escala: la temperatura de 0 K es denominada 'cero absoluto' y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. A la temperatura medida en kelvin se le llama 'temperatura absoluta', y es la escala de temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química."
6- ¿Qué es el cero absoluto?
El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible. A esta temperatura el nivel de energía del sistema es el más bajo posible, por lo que las partículas, según la mecánica clásica, carecen de movimiento; no obstante, según la mecánica cuántica, el cero absoluto debe tener una energía residual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir el principio de indeterminación de Heisenberg.
El cero absoluto sirve de punto de partida tanto para la escala de Kelvin como para la escala de Rankine.
Así, 0 K (o lo que es lo mismo, 0 R) corresponden, aproximadamente, a la temperatura de −273,15 °C o −459,67 °F.
Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es un límite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los -271 °C. La razón de ello es que las moléculas de la"
El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible. A esta temperatura el nivel de energía del sistema es el más bajo posible, por lo que las partículas, según la mecánica clásica, carecen de movimiento; no obstante, según la mecánica cuántica, el cero absoluto debe tener una energía residual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir el principio de indeterminación de Heisenberg.
El cero absoluto sirve de punto de partida tanto para la escala de Kelvin como para la escala de Rankine.
Así, 0 K (o lo que es lo mismo, 0 R) corresponden, aproximadamente, a la temperatura de −273,15 °C o −459,67 °F.
Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es un límite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los -271 °C. La razón de ello es que las moléculas de la"
"cámara, al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para hacer que ésta descienda aún más.
La entropía de un cristal ideal puro y perfecto sería cero. Si los átomos que lo componen no forman un cristal perfecto, su entropía debe ser mayor que cero, por lo que la temperatura siempre será superior al cero absoluto y el cristal siempre tendrá imperfecciones inducidas por el movimiento de sus átomos, necesitando un movimiento que lo compense y, por tanto, teniendo siempre una imperfección residual.
Cabe mencionar que a 0 K absolutamente todas las sustancias se solidificarían y que según el actual modelo del calor, las moléculas perderían toda capacidad de moverse o vibrar.
Hasta ahora la temperatura más cercana al cero absoluto ha sido obtenida en laboratorio por científicos del MIT en 2003. Se obtuvo enfriando un gas en un campo magnético hasta medio nanokelvin (5·10−10 K) por encima del cero absoluto."
La entropía de un cristal ideal puro y perfecto sería cero. Si los átomos que lo componen no forman un cristal perfecto, su entropía debe ser mayor que cero, por lo que la temperatura siempre será superior al cero absoluto y el cristal siempre tendrá imperfecciones inducidas por el movimiento de sus átomos, necesitando un movimiento que lo compense y, por tanto, teniendo siempre una imperfección residual.
Cabe mencionar que a 0 K absolutamente todas las sustancias se solidificarían y que según el actual modelo del calor, las moléculas perderían toda capacidad de moverse o vibrar.
Hasta ahora la temperatura más cercana al cero absoluto ha sido obtenida en laboratorio por científicos del MIT en 2003. Se obtuvo enfriando un gas en un campo magnético hasta medio nanokelvin (5·10−10 K) por encima del cero absoluto."
5- ¿Qué es el equilibrio térmico?
Dos sistemas que están en contacto mecánico directo o separados mediante una superficie que permite la transferencia de calor lo que se conoce como superficie diatérmica, se dice que están en contacto térmico.
Consideremos entonces dos sistemas en contacto térmico, dispuestos de tal forma que no puedan mezclarse o reaccionar químicamente. Consideremos además que estos sistemas están colocados en el interior de un recinto donde no es posible que intercambien calor con el exterior ni existan acciones desde el exterior capaces de ejercer trabajo sobre ellos. La experiencia indica que al cabo de un tiempo estos sistemas alcanzan un estado de equilibrio termodinámico que se denominará estado de equilibrio térmico recíproco o simplemente de equilibrio térmico.
El concepto de equilibrio térmico puede extenderse para hablar de un sistema o cuerpo en equilibrio térmico. Cuando dos porciones cualesquiera de un sistema se encuentran en equilibrio térmico se dice que el sistema mismo está en equilibrio térmico o que es térmicamente homogéneo".
Dos sistemas que están en contacto mecánico directo o separados mediante una superficie que permite la transferencia de calor lo que se conoce como superficie diatérmica, se dice que están en contacto térmico.
Consideremos entonces dos sistemas en contacto térmico, dispuestos de tal forma que no puedan mezclarse o reaccionar químicamente. Consideremos además que estos sistemas están colocados en el interior de un recinto donde no es posible que intercambien calor con el exterior ni existan acciones desde el exterior capaces de ejercer trabajo sobre ellos. La experiencia indica que al cabo de un tiempo estos sistemas alcanzan un estado de equilibrio termodinámico que se denominará estado de equilibrio térmico recíproco o simplemente de equilibrio térmico.
El concepto de equilibrio térmico puede extenderse para hablar de un sistema o cuerpo en equilibrio térmico. Cuando dos porciones cualesquiera de un sistema se encuentran en equilibrio térmico se dice que el sistema mismo está en equilibrio térmico o que es térmicamente homogéneo".
4- ¿Cómo ocurre la transferencia de calor en un solido?El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación"
3- ¿Qué es la temperatura de un liquido?"
es uno de los 4 estados de agregacion de la materia.
Un liquido es un fluido cuyo volumen es constante en condiciones
de tempertura y precion constantes y su forma es esferica.
Sin embargo devido a la gravedad esta queda definida por su
contenedor.
Un liquido ejerce precion en el contenedor con igual magnitud
hacia todos los lados. Si un liquido se encuentra en reposo la
precion que ejerce esta dada por:
P=pgz
es uno de los 4 estados de agregacion de la materia.
Un liquido es un fluido cuyo volumen es constante en condiciones
de tempertura y precion constantes y su forma es esferica.
Sin embargo devido a la gravedad esta queda definida por su
contenedor.
Un liquido ejerce precion en el contenedor con igual magnitud
hacia todos los lados. Si un liquido se encuentra en reposo la
precion que ejerce esta dada por:
P=pgz
2- ¿Cómo funciona un sistema termodinámico?
El sistema termodinámico más simple se compone de una masa fija de un fluido isotrópico puro no influenciado por reacciones químicas o campos externos. Tales sistemas se caracterizan por las tres coordenadas mensurables: presión P, volumen V y temperatura T y se llaman sistemas PVT.Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de todo lo demás, lo cual se convierte entonces en el entorno del sistema. (Abbott y Vanness, 1)]"
El sistema termodinámico más simple se compone de una masa fija de un fluido isotrópico puro no influenciado por reacciones químicas o campos externos. Tales sistemas se caracterizan por las tres coordenadas mensurables: presión P, volumen V y temperatura T y se llaman sistemas PVT.Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de todo lo demás, lo cual se convierte entonces en el entorno del sistema. (Abbott y Vanness, 1)]"
SISTEMAS TERMODINAMICOS.
1- ¿Qué estudia la termodinámica?
La termodinámica (del griego θερμo-, termo, que significa 'calor'[] y δύναμις, dinámico, que significa 'fuerza')[] es una rama de la fisicoquímica que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Generalmente los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la masa, la densidad, o la resistencia. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa 'energía en tránsito' y dinámica se refiere al 'movimiento', por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente,"
La termodinámica (del griego θερμo-, termo, que significa 'calor'[] y δύναμις, dinámico, que significa 'fuerza')[] es una rama de la fisicoquímica que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Generalmente los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la masa, la densidad, o la resistencia. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa 'energía en tránsito' y dinámica se refiere al 'movimiento', por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente,"
la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.
El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor o trabajo. También se postula la existencia de una magnitud llamada entropía, que puede ser definida para cualquier sistema. En la termodinámica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como sistema termodinámico y su contorno. Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.
Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas responden a los cambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia e ingeniería, tales como motores, transiciones de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros. Los resultados de la termodinámica son esenciales para la química, la física, la ingeniería química, etc, por nombrar algunos."
El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor o trabajo. También se postula la existencia de una magnitud llamada entropía, que puede ser definida para cualquier sistema. En la termodinámica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como sistema termodinámico y su contorno. Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.
Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas responden a los cambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia e ingeniería, tales como motores, transiciones de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros. Los resultados de la termodinámica son esenciales para la química, la física, la ingeniería química, etc, por nombrar algunos."
7 - Cuales son los índices de refracción de los siguientes materiales
A) Agua : 1.333
B) Aire: 10,002,926
C)Hielo: 1.32
D)Diamante: 2.417
E)Vidrio: 1.52
F)Alcohol: 1.36
1- Determinar la rapidez de la luz en los diferentes mediosA) Agua:
V= c/n
v= 3x10 8/1.333
v= 225,056,264.0660 m/s
B) aire:
V= c/n
v= 3x10 8/10,002,926
v= 29.991 m/s
C) Hielo:
V= c/n
v= 3x10 8/1.32
v= 227272727.2727m/s"
A) Agua : 1.333
B) Aire: 10,002,926
C)Hielo: 1.32
D)Diamante: 2.417
E)Vidrio: 1.52
F)Alcohol: 1.36
1- Determinar la rapidez de la luz en los diferentes mediosA) Agua:
V= c/n
v= 3x10 8/1.333
v= 225,056,264.0660 m/s
B) aire:
V= c/n
v= 3x10 8/10,002,926
v= 29.991 m/s
C) Hielo:
V= c/n
v= 3x10 8/1.32
v= 227272727.2727m/s"
3 - ¿Qué es un rayo reflejado?
R= Es Cuando un rayo viaja por un medio y se encuentra en su camino con otro medio, parte de el se verá reflejado (rebota) y otra parte de refractará (pasa al otro medio). Existe el caso donde el hay de luz se refleja totalmente, este principio es el que se utiliza en las fibras ópticas, reflexión interna total (RIT)."
R= Es Cuando un rayo viaja por un medio y se encuentra en su camino con otro medio, parte de el se verá reflejado (rebota) y otra parte de refractará (pasa al otro medio). Existe el caso donde el hay de luz se refleja totalmente, este principio es el que se utiliza en las fibras ópticas, reflexión interna total (RIT)."
tareas de fisica
2- ¿Qué es un rayo incidente?
R= El rayo incidente es aquel rayo que entra a un medio formando un Angulo de incidencia con la normal y se transforma luego al rayo refractado o reflejado dependiendo del caso"
R= El rayo incidente es aquel rayo que entra a un medio formando un Angulo de incidencia con la normal y se transforma luego al rayo refractado o reflejado dependiendo del caso"
TAREA COMPLEMENTARIA.
1 - ¿Cuál es la ley de la reflexión de la luz?
R= La ley de la reflexión de la luz: el ángulo de incidencia, i, y el de reflexión, r, de un rayo luminoso sobre una superficie son iguales; esto es i = r.
La ley de la refracción de la luz: el seno del ángulo de incidencia, sen i, y el seno del ángulo de refracción, sen r', de un rayo luminoso que atraviesa la superficie de separación de dos medios transparentes están en las misma proporción para cualquier valor del ángulo i; esto es, sen i /sen r' = n. Si la luz pasa de aire al agua, sen i /sen r' = 4/3."
R= La ley de la reflexión de la luz: el ángulo de incidencia, i, y el de reflexión, r, de un rayo luminoso sobre una superficie son iguales; esto es i = r.
La ley de la refracción de la luz: el seno del ángulo de incidencia, sen i, y el seno del ángulo de refracción, sen r', de un rayo luminoso que atraviesa la superficie de separación de dos medios transparentes están en las misma proporción para cualquier valor del ángulo i; esto es, sen i /sen r' = n. Si la luz pasa de aire al agua, sen i /sen r' = 4/3."
jueves, 25 de marzo de 2010
QUE ESTUDIA LA TERMODINAMICA.
Que estudia la Termodinamica:
La termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo.
Está íntimamente relacionada con la mecánica estadística, de la cual se pueden derivar numerosas relaciones termodinámicas. La termodinámica estudia los sistemas físicos a nivel macroscópico, mientras que la mecánica estadística suele hacer una descripción microscópica de los mismos.El equilibrio termodinámico de un sistema se define como la condición del mismo en el cual las variables empíricas usadas para definir un estado del sistema (presión, volumen, campo eléctrico, polarización, magnetización, tensión lineal, tensión superficial, entre otras) no son dependientes del tiempo. A dichas variables empíricas (experimentales) de un sistema se les conoce como coordenadas termodinámicas del sistema. A este principio se le llama del equilibrio termodinámico. Si dos sistemas A y B están en equilibrio termodinámico, y B está en equilibrio termodinámico con un tercer sistema C, entonces A y C están a su vez en equilibrio termodinámico"
La termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo.
Está íntimamente relacionada con la mecánica estadística, de la cual se pueden derivar numerosas relaciones termodinámicas. La termodinámica estudia los sistemas físicos a nivel macroscópico, mientras que la mecánica estadística suele hacer una descripción microscópica de los mismos.El equilibrio termodinámico de un sistema se define como la condición del mismo en el cual las variables empíricas usadas para definir un estado del sistema (presión, volumen, campo eléctrico, polarización, magnetización, tensión lineal, tensión superficial, entre otras) no son dependientes del tiempo. A dichas variables empíricas (experimentales) de un sistema se les conoce como coordenadas termodinámicas del sistema. A este principio se le llama del equilibrio termodinámico. Si dos sistemas A y B están en equilibrio termodinámico, y B está en equilibrio termodinámico con un tercer sistema C, entonces A y C están a su vez en equilibrio termodinámico"
COMO FUNCIONA UN SISTEMA TERMODINAMICO.
Como funciona un sistema Termodinamico:
La termodinámica (del griego θερμo-, termo, que significa 'calor'[1] y δύναμις, dinámico, que significa 'fuerza')[2] es una rama de la fisicoquímica que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Generalmente los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la masa, la densidad, o la resistencia. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa 'energía en tránsito' y dinámica se refiere al 'movimiento', por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor."
La termodinámica (del griego θερμo-, termo, que significa 'calor'[1] y δύναμις, dinámico, que significa 'fuerza')[2] es una rama de la fisicoquímica que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Generalmente los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la masa, la densidad, o la resistencia. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa 'energía en tránsito' y dinámica se refiere al 'movimiento', por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor."
Temperatura de un Líquido.
Temperatura de un liquido.
El líquido es uno de los tres estados de agregación de la materia. Un líquido es un fluido cuyo volumen es constante en condiciones de temperatura y presión constantes y su forma es esférica. Sin embargo, debido a la gravedad ésta queda definida por su contenedor. Un líquido ejerce presión en el contenedor con igual magnitud hacia todos los lados. Si un líquido se encuentra en reposo, la presión que ejerce está dada por:
Donde ρ es la densidad del líquido y z es la distancia del punto debajo de la superficie.
Los líquidos presentan tensión superficial y capilaridad, generalmente se expanden cuando se incrementa su temperatura y se comprimen cuando se enfrían. Los objetos inmersos en algún líquido son sujetos a un fenómeno conocido como flotabilidad.
Las moléculas en el estado líquido ocupan posiciones al azar que varían con el tiempo. Las distancias intermoleculares son constantes dentro de un estrecho margen.
Cuando un líquido sobrepasa su punto de ebullición cambia su estado a gaseoso, y cuando alcanza su punto de congelación cambia a sólido.
Por medio de la destilación fraccionada, los líquidos pueden separarse de entre sí al evaporarse cada uno al alcanzar sus respectivos puntos de ebullición. La cohesión entre las moléculas de un líquido no es lo suficientemente fuerte por lo que las moléculas superficiales se pueden evaporar"
El líquido es uno de los tres estados de agregación de la materia. Un líquido es un fluido cuyo volumen es constante en condiciones de temperatura y presión constantes y su forma es esférica. Sin embargo, debido a la gravedad ésta queda definida por su contenedor. Un líquido ejerce presión en el contenedor con igual magnitud hacia todos los lados. Si un líquido se encuentra en reposo, la presión que ejerce está dada por:
Donde ρ es la densidad del líquido y z es la distancia del punto debajo de la superficie.
Los líquidos presentan tensión superficial y capilaridad, generalmente se expanden cuando se incrementa su temperatura y se comprimen cuando se enfrían. Los objetos inmersos en algún líquido son sujetos a un fenómeno conocido como flotabilidad.
Las moléculas en el estado líquido ocupan posiciones al azar que varían con el tiempo. Las distancias intermoleculares son constantes dentro de un estrecho margen.
Cuando un líquido sobrepasa su punto de ebullición cambia su estado a gaseoso, y cuando alcanza su punto de congelación cambia a sólido.
Por medio de la destilación fraccionada, los líquidos pueden separarse de entre sí al evaporarse cada uno al alcanzar sus respectivos puntos de ebullición. La cohesión entre las moléculas de un líquido no es lo suficientemente fuerte por lo que las moléculas superficiales se pueden evaporar"
Transferencia de calor en una salida
Transferencia de calor en una salida:
Transferencia de calor, en física, proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesospueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación."
Transferencia de calor, en física, proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesospueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación."
Que es el Equilibrio térmico.
Equilibrio térmico:
Consideremos dos cuerpos en contacto térmico. Si entre dichos cuerpos no existe flujo de calor entonces se dice que ambos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico.
El parámetro termodinámico que caracteriza el equilibrio térmico es la temperatura. Cuando dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico, entonces estos cuerpos tienen la misma temperatura.
En realidad, el concepto de equilibrio térmico desde el punto de vista de la Termodinámica requiere una definición más detallada que se presenta a continuación"
Consideremos dos cuerpos en contacto térmico. Si entre dichos cuerpos no existe flujo de calor entonces se dice que ambos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico.
El parámetro termodinámico que caracteriza el equilibrio térmico es la temperatura. Cuando dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico, entonces estos cuerpos tienen la misma temperatura.
En realidad, el concepto de equilibrio térmico desde el punto de vista de la Termodinámica requiere una definición más detallada que se presenta a continuación"
Que es el Cero absoluto.
Cero absoluto:
El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible. A esta temperatura el nivel de energía del sistema es el más bajo posible, por lo que las partículas, según la mecánica clásica, carecen de movimiento; no obstante, según la mecánica cuántica, el cero absoluto debe tener una energía residual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir el principio de indeterminación de Heisenberg.
El cero absoluto sirve de punto de partida tanto para la escala de Kelvin como para la escala de Rankine.
Así, 0 K (o lo que es lo mismo, 0 R) corresponden, aproximadamente, a la temperatura de −273,15 °C o −459,67 °F.
Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es un límite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los -271 °C. La razón de ello es que las moléculas de la cámara, al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para hacer que ésta descienda aún más.
La entropía de un cristal ideal puro y perfecto sería cero. Si los átomos que lo componen no forman un cristal perfecto, su entropía debe ser mayor que cero, por lo que la temperatura siempre será superior al cero absoluto y el cristal siempre tendrá imperfecciones inducidas por el movimiento de sus átomos, necesitando un movimiento que lo compense y, por tanto, teniendo siempre una imperfección residual."
El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible. A esta temperatura el nivel de energía del sistema es el más bajo posible, por lo que las partículas, según la mecánica clásica, carecen de movimiento; no obstante, según la mecánica cuántica, el cero absoluto debe tener una energía residual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir el principio de indeterminación de Heisenberg.
El cero absoluto sirve de punto de partida tanto para la escala de Kelvin como para la escala de Rankine.
Así, 0 K (o lo que es lo mismo, 0 R) corresponden, aproximadamente, a la temperatura de −273,15 °C o −459,67 °F.
Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es un límite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los -271 °C. La razón de ello es que las moléculas de la cámara, al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para hacer que ésta descienda aún más.
La entropía de un cristal ideal puro y perfecto sería cero. Si los átomos que lo componen no forman un cristal perfecto, su entropía debe ser mayor que cero, por lo que la temperatura siempre será superior al cero absoluto y el cristal siempre tendrá imperfecciones inducidas por el movimiento de sus átomos, necesitando un movimiento que lo compense y, por tanto, teniendo siempre una imperfección residual."
Que es un Grado Kelvin?.
Grado Kelvin:
Es la escala centígrada de temperaturas establece que, a la presión de una atmósfera, el punto de congelación del agua corresponde a cero grados, y el de ebullición a cien. Pero se trata de una escala arbitraria, razón por la que existen temperaturas inferiores a cero grados en escala centígrada.
En física, y en la ciencia en general, interesaba disponer de una escala absoluta de temperaturas en la que los cero grados correspondieran a la temperatura más baja posible desde un punto de vista termodinámico. Por esta razón se estableció la escala Kelvin, que tiene su inicio en el cero absoluto (273 grados centígrados bajo cero). En la escala kelvin no puede haber temperaturas negativas, y su valor se obtiene sumando 273 a la temperatura en grados centígrados."
Es la escala centígrada de temperaturas establece que, a la presión de una atmósfera, el punto de congelación del agua corresponde a cero grados, y el de ebullición a cien. Pero se trata de una escala arbitraria, razón por la que existen temperaturas inferiores a cero grados en escala centígrada.
En física, y en la ciencia en general, interesaba disponer de una escala absoluta de temperaturas en la que los cero grados correspondieran a la temperatura más baja posible desde un punto de vista termodinámico. Por esta razón se estableció la escala Kelvin, que tiene su inicio en el cero absoluto (273 grados centígrados bajo cero). En la escala kelvin no puede haber temperaturas negativas, y su valor se obtiene sumando 273 a la temperatura en grados centígrados."
Quien Descubrio Los Grados Farenheit?.
Daniel Gabriel Farenheit:
a lo largo de la historia se
han realizado muchos inventos
tanto por definir escalas como construir
dispositivos que permitieran medir la temperatura,
basandose en que las propiedades de los cuerpos varian
por la accion del calor.
Uno de los primeros se produjo alrrededor del año 170
a C., Galeno entre sus escritos define una escala de
temperatura formada por 4 grados de calor y 4 de frio
En el S III aC., Filon de Bizancio (290-220 a.C) y en el
S. I a C. Heron de Alejandria (Aproximadamente 10 a. C.
-70 d. C) desarroyaron el termoescopio instrumentos que
bien podian utilizarce tambien como barometro y que se basava
en la variacion de la temperatura del aire contenido con agua en
un bulbo.
a lo largo de la historia se
han realizado muchos inventos
tanto por definir escalas como construir
dispositivos que permitieran medir la temperatura,
basandose en que las propiedades de los cuerpos varian
por la accion del calor.
Uno de los primeros se produjo alrrededor del año 170
a C., Galeno entre sus escritos define una escala de
temperatura formada por 4 grados de calor y 4 de frio
En el S III aC., Filon de Bizancio (290-220 a.C) y en el
S. I a C. Heron de Alejandria (Aproximadamente 10 a. C.
-70 d. C) desarroyaron el termoescopio instrumentos que
bien podian utilizarce tambien como barometro y que se basava
en la variacion de la temperatura del aire contenido con agua en
un bulbo.
Quien Descubrio los Grados Celcius?
¿Quién descubrió centígrados: "La verdad es la escala Celsius o centígrados, no se descubrio la temperatura Fue uno de los métodos más exitosos de la cuantificación de la temperatura.
Una de las escalas de primera puesta en funcionamiento fue la escala Fahrenheit introdujo en 1724. En esta escala el agua se congela a 32 grados y hierve a 212 grados. Fue ideado por tomar la temperatura de agua, hielo.
Los científicos necesitaban algo más sensato trabajar desde el momento en la producción de las nuevas unidades métricas. Uno de los materiales de base en este sistema es el agua. Un litro de agua es de 1 kg de masa, se forma un cubo ordinario de 0,1 metros en las dimensiones y así sucesivamente ..."
Una de las escalas de primera puesta en funcionamiento fue la escala Fahrenheit introdujo en 1724. En esta escala el agua se congela a 32 grados y hierve a 212 grados. Fue ideado por tomar la temperatura de agua, hielo.
Los científicos necesitaban algo más sensato trabajar desde el momento en la producción de las nuevas unidades métricas. Uno de los materiales de base en este sistema es el agua. Un litro de agua es de 1 kg de masa, se forma un cubo ordinario de 0,1 metros en las dimensiones y así sucesivamente ..."
Quien Descubrio los Grados Celcius?
¿Quién descubrió centígrados: "La verdad es la escala Celsius o centígrados, no se descubrio la temperatura Fue uno de los métodos más exitosos de la cuantificación de la temperatura.
Una de las escalas de primera puesta en funcionamiento fue la escala Fahrenheit introdujo en 1724. En esta escala el agua se congela a 32 grados y hierve a 212 grados. Fue ideado por tomar la temperatura de agua, hielo.
Los científicos necesitaban algo más sensato trabajar desde el momento en la producción de las nuevas unidades métricas. Uno de los materiales de base en este sistema es el agua. Un litro de agua es de 1 kg de masa, se forma un cubo ordinario de 0,1 metros en las dimensiones y así sucesivamente ..."
Una de las escalas de primera puesta en funcionamiento fue la escala Fahrenheit introdujo en 1724. En esta escala el agua se congela a 32 grados y hierve a 212 grados. Fue ideado por tomar la temperatura de agua, hielo.
Los científicos necesitaban algo más sensato trabajar desde el momento en la producción de las nuevas unidades métricas. Uno de los materiales de base en este sistema es el agua. Un litro de agua es de 1 kg de masa, se forma un cubo ordinario de 0,1 metros en las dimensiones y así sucesivamente ..."
QUIEN FUE WILLIAM THOMSON?.
William Thomson:
(Belfast, 1824 - Netherhall, 1907) Físico y matemático británico. Se le conoce comúnmente como lord Kelvin, y era el segundo hijo de James Thomson, profesor de matemáticas de la Universidad de Glasgow.
En 1841 marchó a Cambridge, donde en 1845 se graduó y obtuvo el primer premio Smith. Luego se dirigió a París, y durante un año trabajó en el laboratorio de Regnault, quien por aquel entonces llevaba a cabo sus clásicas investigaciones sobre el vapor. En 1846, a los veintidós años, fue nombrado catedrático de Filosofía natural de la Universidad de Glasgow.
En la Inglaterra de aquellos tiempos los estudios experimentales no conocían un gran éxito; pese a ello, la cátedra de Kelvin se convirtió en un púlpito que inspiró, durante más de medio siglo, a los científicos: al sabio en cuestión corresponde principalmente el mérito del lugar preeminente que ocupó la Gran Bretaña en el desarrollo de la Física. Uno de sus primeros estudios se refería a la edad de la Tierra; sobre la base de la conducción del calor, creyó que unos cien millones de años atrás las condiciones físicas de nuestro planeta debían de ser muy distintas de las actuales, lo cual dio lugar a controversias con los geólogos.
En 1847 conoció a Joule en el curso de una reunión científica celebrada en Oxford. Por aquel entonces éste llevaba a cabo sus experiencias y presentaba el calor como una forma de energía, con lo que llegaba al primer principio de la termodinámica"
(Belfast, 1824 - Netherhall, 1907) Físico y matemático británico. Se le conoce comúnmente como lord Kelvin, y era el segundo hijo de James Thomson, profesor de matemáticas de la Universidad de Glasgow.
En 1841 marchó a Cambridge, donde en 1845 se graduó y obtuvo el primer premio Smith. Luego se dirigió a París, y durante un año trabajó en el laboratorio de Regnault, quien por aquel entonces llevaba a cabo sus clásicas investigaciones sobre el vapor. En 1846, a los veintidós años, fue nombrado catedrático de Filosofía natural de la Universidad de Glasgow.
En la Inglaterra de aquellos tiempos los estudios experimentales no conocían un gran éxito; pese a ello, la cátedra de Kelvin se convirtió en un púlpito que inspiró, durante más de medio siglo, a los científicos: al sabio en cuestión corresponde principalmente el mérito del lugar preeminente que ocupó la Gran Bretaña en el desarrollo de la Física. Uno de sus primeros estudios se refería a la edad de la Tierra; sobre la base de la conducción del calor, creyó que unos cien millones de años atrás las condiciones físicas de nuestro planeta debían de ser muy distintas de las actuales, lo cual dio lugar a controversias con los geólogos.
En 1847 conoció a Joule en el curso de una reunión científica celebrada en Oxford. Por aquel entonces éste llevaba a cabo sus experiencias y presentaba el calor como una forma de energía, con lo que llegaba al primer principio de la termodinámica"
PROBLEMAS DE TERMODINAMICA.
Un gas diatómico, cv=5R/2, describe el ciclo de Carnot de la figura. Las transformaciones A-B y C-D son isotermas y las transformaciones B-C y D-A son adiabáticas.
Hallar los valores de la presión, el volumen, y la temperatura de cada uno de los vértices A, B, C y D a partir de los datos suministrados en la figura.
Calcular de forma explícita el trabajo en cada una de las transformaciones, la variación de energía interna, y el calor.
Hallar el rendimiento del ciclo, y comprobar que coincide con el valor dado por la fórmula del rendimiento de un ciclo de Carnot.
¿Cuál es la razón por la que un diseñador de motores térmicos debe de conocer el ciclo de Carnot?.
Dato: R=8.314 J/(ºK mol)=0.082 atm.l/(ºK mol)"
Hallar los valores de la presión, el volumen, y la temperatura de cada uno de los vértices A, B, C y D a partir de los datos suministrados en la figura.
Calcular de forma explícita el trabajo en cada una de las transformaciones, la variación de energía interna, y el calor.
Hallar el rendimiento del ciclo, y comprobar que coincide con el valor dado por la fórmula del rendimiento de un ciclo de Carnot.
¿Cuál es la razón por la que un diseñador de motores térmicos debe de conocer el ciclo de Carnot?.
Dato: R=8.314 J/(ºK mol)=0.082 atm.l/(ºK mol)"
10 moles de un gas diatómico (Cv=5R/2) se encuentran inicialmente a una presión de PA = 5 105 Pa y ocupando un volumen de VA = 249 10-3 m3. Se expande adiabáticamente (proceso AB) hasta ocupar un volumen VB = 479 10-3 m3. A continuación el gas experimenta una transformación isoterma (proceso BC) hasta una presión PC = 1 105 Pa. Posteriormente se comprime isobáricamente (proceso CD) hasta un volumen VD = VA = 249 10-3 m3. Por último, experimenta una transformación a volumen constante (proceso DA) que le devuelve al estado inicial.
Representar gráficamente este ciclo en un diagrama P-V.
Calcular el valor de las variables termodinámicas desconocidas en los vértices A, B, C y D.
Hallar el calor, el trabajo, la variación de energía interna, en Joules, de forma directa y/o empleando el Primer Principio, en cada etapa del ciclo.
Calcular el rendimiento.
R= 0.082 atm l/(mol K) = 8.314 J/(mol K) ; 1 cal = 4.186 J; 1atm = 1.013 105 Pa"
Representar gráficamente este ciclo en un diagrama P-V.
Calcular el valor de las variables termodinámicas desconocidas en los vértices A, B, C y D.
Hallar el calor, el trabajo, la variación de energía interna, en Joules, de forma directa y/o empleando el Primer Principio, en cada etapa del ciclo.
Calcular el rendimiento.
R= 0.082 atm l/(mol K) = 8.314 J/(mol K) ; 1 cal = 4.186 J; 1atm = 1.013 105 Pa"
Que es un gas ideal?
Que es un gas ideal? "Se denomina gas perfecto o ideal, aquel que obedece exactamente las leyes de Boyle, Charles, etc, en cualquier circunstancia. Un gas que se comporta exactamente como describe la teoría cinética; también se le llama gas perfecto. En realidad no existen gases ideales, pero en ciertas condiciones de temperatura y presión, los gases tienden al comportamiento ideal."
Primera Ley de la Termodinámica.
Primera Ley de la Termodinámica: "Es muy difícil dar una definición concreta y contundente de energía, ya que la energía no es un ente físico real, ni una 'sustancia intangible' sino sólo un número escalar que se le asigna al estado del sistema físico, es decir, la energía es una herramienta o abstracción matemática de una propiedad de los sistemas. Podemos medir las interacciones en el cambio de energía de un sistema, como su velocidad, su temperatura, su carga eléctrica. Debe quedar claro que la energía es una propiedad y sus diferentes manifestaciones es lo que comúnmente llamamos diferentes formas de energía. Es un error, tal vez con poca importancia pero muy recurrente, hablar de energías, como ejemplo Energías Renovables, ya que sólo existe el concepto energía (de manera singular) lo correcto será Fuentes Renovables de Energía.
El uso de la magnitud energía en términos prácticos se justifica porque es mucho más fácil trabajar con magnitudes escalares, como lo es la energía, que con magnitudes vectoriales como la velocidad y la posición. Así, se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial y de otros tipos de sus componentes.
En la práctica, en las situaciones no-relativistas, se tiende, en primera aproximación (normalmente muy buena), a descomponer la energía total en una suma de términos que se llaman las diferentes formas de la energía."
El uso de la magnitud energía en términos prácticos se justifica porque es mucho más fácil trabajar con magnitudes escalares, como lo es la energía, que con magnitudes vectoriales como la velocidad y la posición. Así, se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial y de otros tipos de sus componentes.
En la práctica, en las situaciones no-relativistas, se tiende, en primera aproximación (normalmente muy buena), a descomponer la energía total en una suma de términos que se llaman las diferentes formas de la energía."
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA.
"La segunda ley de la termodinámica", entre otras cosas (la segunda ley de la termodinámica dice muchas cosas, pero en verdad solo son muchas maneras de expresar lo mismo), dice que el universo tiende al caos, al desorden. La entropía no es mas que el termino que se usa para medir el grado de desorden.
¿Sabes que es el tiempo? Todos saben lo que es es, pero nadie sabe definirlo. El Tiempo se puede decir que es un fluir, un “paseo”, de las cosas, de la materia, de la energía; entre distintos estados. Así que ahora que hemos definido lo que es el orden y el desorden, podemos ver claramente porque que el universo “tiende” al desorden: no es mas que una ilusión.
Otra cosa que dice la 2ª ley (otra forma de decir lo mismo) es que la energía tiende a disiparse, como cualquier fluido que no es contenido. De todas formas este fenómeno se puede evitar, o al menos frenar: tiene que ver con los sistemas aislados, explicare ahora a que llamamos un sistema aislado. Hay muchos ejemplos que podrían valer.
Aún otra manera de expresar la 2ª ley es que la energía se degrada. Se supone que hay unos tipos de energía mejores que otros, mas útiles, mas concentrados, en resumen: mas ordenados. Se supone que la materia es la máxima expresión de la energía, es su estado de mayor concentración y orden"
¿Sabes que es el tiempo? Todos saben lo que es es, pero nadie sabe definirlo. El Tiempo se puede decir que es un fluir, un “paseo”, de las cosas, de la materia, de la energía; entre distintos estados. Así que ahora que hemos definido lo que es el orden y el desorden, podemos ver claramente porque que el universo “tiende” al desorden: no es mas que una ilusión.
Otra cosa que dice la 2ª ley (otra forma de decir lo mismo) es que la energía tiende a disiparse, como cualquier fluido que no es contenido. De todas formas este fenómeno se puede evitar, o al menos frenar: tiene que ver con los sistemas aislados, explicare ahora a que llamamos un sistema aislado. Hay muchos ejemplos que podrían valer.
Aún otra manera de expresar la 2ª ley es que la energía se degrada. Se supone que hay unos tipos de energía mejores que otros, mas útiles, mas concentrados, en resumen: mas ordenados. Se supone que la materia es la máxima expresión de la energía, es su estado de mayor concentración y orden"
domingo, 21 de marzo de 2010
COMVERCIONES.
"CONVERCIONES
1- Convertir 41 horas a minutos
1 hora= 60 minutos
41 horas= ?
X= (41) (60)
x= 2460 min.
2- convertir 349 pies a metros
1 pie= 0.3048 metros
349 pies= ?
X= (349) (0.3048)
X= 106.37 Metros
3- Comvertir 378 Kilómetros a metros
1 km = 1000 metros
378 Km= ?
X= (378) (1000)
X=378000 Metros
4- Convertir 40° C a
°F1°F= °C + 32
°F= 40+ 32
°F= 72
5- Convertir 74°F a °C
1°C = °F- 32
°C= 74 -32
°C = 42"
1- Convertir 41 horas a minutos
1 hora= 60 minutos
41 horas= ?
X= (41) (60)
x= 2460 min.
2- convertir 349 pies a metros
1 pie= 0.3048 metros
349 pies= ?
X= (349) (0.3048)
X= 106.37 Metros
3- Comvertir 378 Kilómetros a metros
1 km = 1000 metros
378 Km= ?
X= (378) (1000)
X=378000 Metros
4- Convertir 40° C a
°F1°F= °C + 32
°F= 40+ 32
°F= 72
5- Convertir 74°F a °C
1°C = °F- 32
°C= 74 -32
°C = 42"
TIRO PARABOLICO.
Tiro parabolico
Una golfista golpea la pelota a la que le da una rapidez inicial de 24 m/seg. con un angulo de 60° con respecto al suelo
a) Cuanto tiempo se tarda en caer la pelota en seg.
b) a que distancia del golfista cae la pelota
T= Vo Sen0 = ( 24 M/seg.) (sen 40°) = (24 m/seg) (0.8660)= 2.11 seg
G 9.81 m/seg 9.81 m/seg
T= 2.11 seg.
T= 2 (2.11) = 4.22 segundos
X= (Vo) (cos0) (t)
X= (24 M/seg) (cos 60°) (4.22)
X= 50.64 Metros
Una golfista golpea la pelota a la que le da una rapidez inicial de 24 m/seg. con un angulo de 60° con respecto al suelo
a) Cuanto tiempo se tarda en caer la pelota en seg.
b) a que distancia del golfista cae la pelota
T= Vo Sen0 = ( 24 M/seg.) (sen 40°) = (24 m/seg) (0.8660)= 2.11 seg
G 9.81 m/seg 9.81 m/seg
T= 2.11 seg.
T= 2 (2.11) = 4.22 segundos
X= (Vo) (cos0) (t)
X= (24 M/seg) (cos 60°) (4.22)
X= 50.64 Metros
DIFERENTES TIPOS DE FRIICION
tareas de fisica: "Existen dos tipos de rozamiento o fricción, la fricción estática (FE) y la fricción dinámica (FD). El primero es una resistencia, la cual se debe superar para poner movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto. El segundo, es una fuerza de magnitud considerada constante que se opone al movimiento una vez que éste ya comenzó. En resumen, lo que diferencia a un roce con el otro, es que el estático actúa cuando los cuerpos están en reposo relativo en tanto que el dinámico cuando están en movimiento.
El roce estático es siempre menor o igual al coeficiente de rozamiento entre los dos objetos (número medido empíricamente y que se encuentra tabulado) multiplicado por la fuerza normal. El roce cinético, en cambio, es igual al coeficiente de rozamiento, denotado por la letra griega , por la normal en todo instante.
No se tiene una idea perfectamente clara de la diferencia entre el rozamiento dinámico y el estático, pero se tiende a pensar que el estático es algo mayor que el dinámico, porque al permanecer en reposo ambas superficies pueden aparecer enlaces iónicos, o incluso microsoldaduras entre las superficies, factores que desaparecen en estado de movimiento. Éste fenómeno es tanto mayor cuanto más perfectas son las superficies. Un caso más o menos común es el del gripaje de un motor por estar mucho tiempo parado (no sólo se arruina por una temperatura muy elevada), ya que al permanecer las superficies, del pistón y la camisa, durante largo tiempo en contacto y en reposo, pueden llegar a soldarse entre sí."
El roce estático es siempre menor o igual al coeficiente de rozamiento entre los dos objetos (número medido empíricamente y que se encuentra tabulado) multiplicado por la fuerza normal. El roce cinético, en cambio, es igual al coeficiente de rozamiento, denotado por la letra griega , por la normal en todo instante.
No se tiene una idea perfectamente clara de la diferencia entre el rozamiento dinámico y el estático, pero se tiende a pensar que el estático es algo mayor que el dinámico, porque al permanecer en reposo ambas superficies pueden aparecer enlaces iónicos, o incluso microsoldaduras entre las superficies, factores que desaparecen en estado de movimiento. Éste fenómeno es tanto mayor cuanto más perfectas son las superficies. Un caso más o menos común es el del gripaje de un motor por estar mucho tiempo parado (no sólo se arruina por una temperatura muy elevada), ya que al permanecer las superficies, del pistón y la camisa, durante largo tiempo en contacto y en reposo, pueden llegar a soldarse entre sí."
QUE ES UN NEWTON?.
¿Que es un newton?
En Física, Un Newton O Neutonio (Símbolo: N) Es La Unidad De Fuerza En El Sistema Internacional De Unidades, Nombrada Así En Reconocimiento A Isaac Newton Por Su Trabajo Y Su Extraordinaria Aportación A La Física, Especialmente A La Mecánica Clásica.
El Newton Se Define Como La Fuerza Necesaria Para Proporcionar Una Aceleración De 1 M/S2 A Un Objeto De 1 Kg De Masa. Es Una Unidad Derivada Del Si Que Se Compone De Las Unidades Básicas"
En Física, Un Newton O Neutonio (Símbolo: N) Es La Unidad De Fuerza En El Sistema Internacional De Unidades, Nombrada Así En Reconocimiento A Isaac Newton Por Su Trabajo Y Su Extraordinaria Aportación A La Física, Especialmente A La Mecánica Clásica.
El Newton Se Define Como La Fuerza Necesaria Para Proporcionar Una Aceleración De 1 M/S2 A Un Objeto De 1 Kg De Masa. Es Una Unidad Derivada Del Si Que Se Compone De Las Unidades Básicas"
lunes, 15 de marzo de 2010
QUE ES LA DINA?
QUE ES LA DINA?
la dina es una fuerza en el sistema ces.
Se define como la fuerza que. ala masa de
un gramo, le comunica una aceleración de
1Cm/S equivale a 10-5 Newton.
Donde (G) es la constante de Gravitacion Universal
siendo su valor 6,67 x 10-11 Nm/Kg.
la dina es una fuerza en el sistema ces.
Se define como la fuerza que. ala masa de
un gramo, le comunica una aceleración de
1Cm/S equivale a 10-5 Newton.
Donde (G) es la constante de Gravitacion Universal
siendo su valor 6,67 x 10-11 Nm/Kg.
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